CN112904783B - 低功耗高可靠性看门狗电路 - Google Patents
低功耗高可靠性看门狗电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112904783B CN112904783B CN202110311724.8A CN202110311724A CN112904783B CN 112904783 B CN112904783 B CN 112904783B CN 202110311724 A CN202110311724 A CN 202110311724A CN 112904783 B CN112904783 B CN 112904783B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- state
- dog feeding
- module
- control signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0423—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/21—Pc I-O input output
- G05B2219/21119—Circuit for signal adaption, voltage level shift, filter noise
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Debugging And Monitoring (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低功耗高可靠性看门狗电路。其当看门狗电路输入端WDI上加载外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能直接输出喂狗第一检测状态信号或喂狗第二检测状态信号,喂狗第二状态检测信号能使得计数器模块所有的计数值清零,喂狗第一检测状态信号,能使得计数器模块在计数达到第二计数值时溢出;当看门狗电路输入端WDI为浮空状态或高阻状态时,利用自动喂狗模块与计数器模块以及喂狗信号检测模块配合,避免计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,从而无需对看门狗电路输入端WDI处于浮空状态或高阻状态情况监控,能有效实现防止看门狗电路的误触发,确保看门狗电路工作可靠性,有效降低看门狗电路的静态功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种看门狗电路,尤其是一种低功耗高可靠性看门狗电路。
背景技术
看门狗电路能够检测控制器或处理器输出端口的跳变边沿(即喂狗信号),在设定时间之内,若看门狗电路输入端口没有接收到跳变边沿,看门狗电路内部的计数器会计数至设定数值溢出,并触发输出信号翻转作为控制器或处理器的复位信号。在设定时间之内,看门狗电路检测到输入信号的跳变边沿,其内部计数器会清零并重新开始计数,直到再次检测到输入信号的跳变边沿或计数器溢出。
在实际使用需求中,看门狗电路不仅需要检测输入信号的跳变边沿,还需判断用户是否启用了该看门狗电路。若看门狗电路的输入端为浮空状态或者高阻状态,则应判定用户未启用看门狗电路,此时,需要保证没有输入信号跳变边沿的情况下看门狗电路的输出也不会误触发。为了解决这种情况,目前的实现方式是需要在看门狗电路内部产生一个默认的中间电位,以供喂狗信号检测模块识别判断输入端口是否为浮空状态或者高阻状态。但是在以数字信号为主的电路中,中间电位的产生以及对中间电位的识别都会消耗很大的静态功耗,这非常不利于低功耗的应用需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种低功耗高可靠性看门狗电路,其能在看门狗电路工作可靠性的前提下,有效降低看门狗电路的静态功耗。
按照本发明提供的技术方案,所述低功耗高可靠性看门狗电路,包括与看门狗电路输入端WDI连接的喂狗信号检测模块以及与看门狗电路输出端WDO连接的计数器模块,所述喂狗信号检测模块的输出端与计数器模块的置零端连接,通过看门狗电路输入端WDI能向喂狗信号检测模块加载外部喂狗信号;
当通过看门狗电路输入端WDI加载的外部喂狗信号存在跳变边沿时,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第二检测状态信号,否则,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号;
还包括用于防止误触发的自动喂狗模块,所述自动喂狗模块的输入端与喂狗信号检测模块的输出端以及计数器模块的计数状态控制端连接,自动喂狗模块的输出端与喂狗信号检测模块输入端连接;通过自动喂狗模块能向喂狗信号检测模块的输入端加载自动喂狗信号,所述自动喂狗信号包括状态保持信号或内部喂狗信号;
喂狗信号检测模块的输入端仅存在自动喂狗信号且所述自动喂狗信号为状态保持信号时,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号;计数器模块内的第一计数单元达到第一计数值时,计数器模块翻转通过计数状态控制端输出计数状态控制信号的电平状态,自动喂狗模块根据喂狗第一检测状态信号以及当前的计数状态控制信号能将所述自动喂狗信号由状态保持信号切换为具有跳变边沿的内部喂狗信号;喂狗信号检测模块根据所述内部喂狗信号能输出喂狗第二检测状态信号,以使得计数器模块能根据所述喂狗第二检测状态信号清零所有计数值并重新计数;计数器模块在清零所有的计数值后,计数器模块复位计数状态控制信号的电平状态;根据复位后的计数状态控制信号,自动喂狗模块能将加载到喂狗信号检测模块输入端的内部喂狗信号切换为状态保持信号;
喂狗信号检测模块的输入端同时存在状态保持信号以及未有跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能输出喂狗第一检测状态信号,在所述喂狗第一检测状态信号的作用下,计数器模块的第二计数单元达到第二计数值时,计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,计时器模块清零所有的计数值并重新计数,第二计数值大于第一计数值;
喂狗信号检测模块的输入端只要存在跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能输出喂狗第二检测状态信号,计数器模块在喂狗第二检测状态信号作用下能清零所有计数单元的计数值,并重新计数。
还包括能产生时钟信号CLK的振荡器模块,所述振荡器模块产生的时钟信号CLK能加载到计数器模块以及自动喂狗模块,计数器模块根据振荡器模块的时钟信号CLK进行所需的计数;
自动喂狗模块根据时钟信号CLK、喂狗状态检测信号以及计数状态控制信号能实现自动喂狗信号为状态保持信号或内部喂狗信号。
所述自动喂狗模块包括逻辑控制模块以及与所述逻辑控制模块连接的输出驱动模块,所述输出驱动模块的输出端能与喂狗信号检测模块的输入端连接;
通过逻辑控制模块同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,并能产生第一逻辑控制信号Φ1、第二逻辑控制信号Φ2以及第三逻辑控制信号Φ3,其中,第一逻辑控制信号Φ1与计数状态控制信号的电平状态相反,第二逻辑控制信号Φ2与计数状态控制信号的电平状态相一致;
输出驱动模块包括弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元、强驱动状态恢复单元以及偏置电路单元,通过偏置电路单元能为所述弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元提供所需的偏置电源;其中,第一逻辑控制信号Φ1能控制弱驱动状态保持单元的工作状态,第二逻辑控制信号Φ2能控制强驱动状态切换单元的工作状态,第三逻辑控制信号Φ3能控制强驱动状态恢复单元的工作状态;
第一逻辑控制信号Φ1使得弱驱动状态保持单元处于工作状态时,所述弱驱动状态保持单元能向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号;第二逻辑控制信号Φ2使得强驱动状态切换单元处于工作状态时,所述强驱动状态切换单元能向喂狗信号检测模块的输入端加载内部喂狗信号;第三逻辑控制信号Φ3使得强驱动状态恢复单元处于工作状态时,通过所述强驱动状态恢复单元以及弱驱动状态保持单元能恢复向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号。
所述逻辑控制模块包括非门INV1以及与非门NAND1,其中,非门INV1的输入端接收计数状态控制信号,非门INV1的输出端得到第一逻辑控制信号Φ1,通过计数状态控制信号能得到第二逻辑控制信号Φ2;与非门NAND1同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,与非门NAND1的输出端接与非门NAND2的一输入端,与非门NAND2的输出端连接与非门NAND3的一输入端,与非门NAND2的另一输入端连接与非门NAND3的输出端,与非门NAND3的另一输入端接收时钟信号CLK,通过与非门NAND2的输出端能得到第三逻辑控制信号Φ3。
所述弱驱动状态保持单元包括受第一逻辑控制信号Φ1控制的开关SW1,开关SW1的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW1的另一端与NMOS管MN2的漏极端连接,NMOS管MN2的源极端接地,NMOS管MN2的栅极端与偏置电路单元连接。
所述强驱动状态恢复单元包括受第三逻辑控制信号Φ3控制的开关SW3,开关SW3的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW3的另一端与NMOS管MN3的漏极端连接,NMOS管NM3的源极端接地,NMOS管MN3的栅极端与偏置电路单元连接。
所述强驱动状态切换单元包括受第二逻辑控制信号Φ2控制的开关SW2,开关SW2的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW2的另一端与PMOS管MP3的漏极端连接,PMOS管MP3的源极端接地,PMOS管MP3的栅极端与偏置电路单元连接。
所述偏置电路单元包括PMOS管MP1以及PMOS管MP2,PMOS管MP1的源极端、PMOS管MP2的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP1的栅极端与PMOS管MP1的漏极端、PMOS管MP2的栅极端、PMOS管MP3的栅极端以及电流源CS的一端连接,电流源CS的另一端接地;PMOS管MP2的漏极端与NMOS管MN1的漏极端、NMOS管MN1的栅极端、NMOS管MN2的栅极端以及NMOS管MN3的栅极端连接,NMOS管MN1的源极端接地;
对于所述偏置电路单元、弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元,具有((W/L)MN3/(W/L)MN1)*((W/L)MP2/(W/L)MP1)大于((W/L)MN2/(W/L)MN1)*((W/L)MP2/(W/L)MP1)以及(W/L)MP3/(W/L)MP1,其中,(W/L)MN3为NMOS管MN3导电沟道的宽长比,(W/L)MN1为NMOS管MN1导电沟道的宽长比,(W/L)MP2为PMOS管MP2导电沟道的宽长比,(W/L)MP1为PMOS管MP1导电沟道的宽长比,(W/L)MN2为NMOS管MN2导电沟道的宽长比,(W/L)MP3为PMOS管MP3导电沟道的宽长比。
弱驱动状态保持单元包括受第一逻辑控制信号Φ1控制的开关SW4,开关SW4的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW4的另一端与PMOS管MP5的漏极端连接,PMOS管MP3的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP5的栅极端与偏置电路单元连接;
所述强驱动状态恢复单元包括受第三逻辑控制信号Φ3控制的开关SW6,开关SW6的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW6的另一端与PMOS管MP4的漏极端连接,PMOS管MP4的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP4的栅极端与偏置电路单元连接;
所述强驱动状态切换单元包括受第二逻辑控制信号Φ2控制的开关SW5,开关SW5的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW5的另一端与NMOS管MN4的漏极端连接,NMOS管MN4的源极端接地,NMOS管MN4的栅极端与偏置电路单元连接。
所述偏置电路单元包括PMOS管MP1以及PMOS管MP2,PMOS管MP1的源极端、PMOS管MP2的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP1的栅极端与PMOS管MP1的漏极端、PMOS管MP2的栅极端、PMOS管MP5的栅极端、PMOS管MP4的栅极端以及电流源CS的一端连接,电流源CS的另一端接地;PMOS管MP2的漏极端与NMOS管MN1的漏极端、NMOS管MN1的栅极端、NMOS管MN4的栅极端连接,NMOS管MN1的源极端接地。
本发明的优点:当看门狗电路输入端WDI上加载外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能直接输出喂狗第一检测状态信号或喂狗第二检测状态信号,喂狗第二状态检测信号能使得计数器模块所有的计数值清零,喂狗第一检测状态信号,能使得计数器模块在计数达到第二计数值时溢出,即与现有看门狗电路工作过程相一致;
当看门狗电路输入端WDI为浮空状态或高阻状态时,利用自动喂狗模块与计数器模块以及喂狗信号检测模块配合,避免计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,从而无需对看门狗电路输入端WDI处于浮空状态或高阻状态情况监控,能有效实现防止看门狗电路的误触发,确保看门狗电路工作可靠性,有效降低看门狗电路的静态功耗。
附图说明
图1为本发明的电路框图。
图2为本发明的工作流程图。
图3为本发明自动喂狗模块的一种实施电路原理图。
图4为图3中电路原理图工作时的时序图。
图5为本发明自动喂狗模块的另一种实施电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示:为了能在看门狗电路工作可靠性的前提下,有效降低看门狗电路的静态功耗,本发明包括与看门狗电路输入端WDI连接的喂狗信号检测模块以及与看门狗电路输出端WDO连接的计数器模块,所述喂狗信号检测模块的输出端与计数器模块的置零端连接,通过看门狗电路输入端WDI能向喂狗信号检测模块加载外部喂狗信号;
当通过看门狗电路输入端WDI加载的外部喂狗信号存在跳变边沿时,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第二检测状态信号,否则,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号;其特征是:
还包括用于防止误触发的自动喂狗模块,所述自动喂狗模块的输入端与喂狗信号检测模块的输出端以及计数器模块的计数状态控制端连接,自动喂狗模块的输出端与喂狗信号检测模块输入端连接;通过自动喂狗模块能向喂狗信号检测模块的输入端加载自动喂狗信号,所述自动喂狗信号包括状态保持信号或内部喂狗信号;
喂狗信号检测模块的输入端仅存在自动喂狗信号且所述自动喂狗信号为状态保持信号时,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号;计数器模块内的第一计数单元达到第一计数值时,计数器模块翻转通过计数状态控制端输出计数状态控制信号的电平状态,自动喂狗模块根据喂狗第一检测状态信号以及当前的计数状态控制信号能将所述自动喂狗信号由状态保持信号切换为具有跳变边沿的内部喂狗信号;喂狗信号检测模块根据所述内部喂狗信号能输出喂狗第二检测状态信号,以使得计数器模块能根据所述喂狗第二检测状态信号清零所有计数值并重新计数;计数器模块在清零所有的计数值后,计数器模块复位计数状态控制信号的电平状态;根据复位后的计数状态控制信号,自动喂狗模块能将加载到喂狗信号检测模块输入端的内部喂狗信号切换为状态保持信号;
喂狗信号检测模块的输入端同时存在状态保持信号以及未有跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能输出喂狗第一检测状态信号,在所述喂狗第一检测状态信号的作用下,计数器模块的第二计数单元达到第二计数值时,计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,计时器模块清零所有的计数值并重新计数,第二计数值大于第一计数值;
喂狗信号检测模块的输入端只要存在跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能输出喂狗第二检测状态信号,计数器模块在喂狗第二检测状态信号作用下能清零所有计数单元的计数值,并重新计数。
具体地,看门狗电路输入端WDI能接收外部加载的外部喂狗信号,看门狗电路输入端WDI接收的外部喂狗信号能被所述喂狗信号检测模块检测,喂狗信号检测模块能根据外部喂狗信号的具体情况,得到不同的喂狗状态检测信号,喂狗信号检测模块可以采用现有常用的电路形式,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。一般地,当在看门狗电路输入端WDI加载外部喂狗信号时,所述外部喂狗信号可以包括具有跳变边沿或不具有跳变边沿,当外部喂狗信号不具有外部边沿时,外部喂狗信号可以为保持低电平状态或保持高电平状态。当未启用所述看门狗电路时,即未在看门狗电路输入端WDI上加载外部喂狗信号,此时,看门狗电路输入端WDI上为浮空状态或高阻状态。具体实施时,只有当看门狗电路输入端WDI上存在跳变边沿的电平时,喂狗信号检测模块才能输出喂狗第二检测状态信号,其余情况下,喂狗信号检测模块均输出喂狗第一状态检测信号;其中,喂狗第二检测状态信号一般为脉冲信号,喂狗第一状态信号为低电平或高电平状态,喂狗第一检测状态信号、喂狗第一检测状态信号的具体情况与现有相一致,当然,也可以根据实际需要选择,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
对于计数器模块,具体可以采用现有常用的形式,通过计数器模块能实现所需的计数功能,当启用看门狗电路,即在看门狗电路输入端WDI上加载外部喂狗信号且所述外部喂狗信号未具有跳变边沿时,计数器模块能在计数到第二计数值后溢出,具体与现有相一致,此处不再赘述。第二计数值为N2,第一计数值为N1,第一计数值N1、第二计数值N2的具体数值情况可以根据看门狗电路的实际应用场景等选择,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
为了防止整个看门狗电路误触发,即看门狗电路输入端WDI处于浮空状态或高阻状态时,避免计数器模块出现计数到第二计数值后溢出情况。本发明实施例中,自动喂狗模块与喂狗信号检测模块以及计数器模块适配连接,即自动喂狗模块的输入端与喂狗信号检测模块的输出端以及计数器模块的计数状态控制端连接,自动喂狗模块的输出端与喂狗信号检测模块的输入端连接,从而喂狗信号检测模块能同时与看门狗电路输入端WDI以及自动喂狗模块的输出端连接。自动喂狗模块输出的自动喂狗信号为状态保持信号或内部喂狗信号,正常情况下,自动喂狗模块能向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号,此时,即使看门狗电路输入端WDI存在浮空状态或高阻状态,喂狗信号检测模块也能实现对自动喂狗信号的检测。
综上,当自动喂狗模块能向喂狗信号检测模块的输入端加载自动喂狗信号时,正常情况下,喂狗信号检测模块的输入端所接收到的信号包括仅存在状态保持信号、或同时存在状态保持信号以及外部喂狗信号、或仅存在内部喂狗信号等。下面对喂狗信号检测模块的输入端存在不同信号时的具体情况进行具体说明。
当喂狗信号检测模块的输入端仅存在状态保持信号时,即看门狗电路输入端WDI上未加载外部喂狗信号,此时,看门狗电路输入端WDI处于浮空状态或高阻状态,喂狗信号检测模块根据所接收的状态保持信号输出喂狗第一检测状态信号。此时,利用计数器模块内的第一计数单元进行计数,当第一计数单元达到第一计数值时,计数器模块翻转计数状态控制端输出计数状态控制信号的电平状态,如将计数状态控制信号由低电平翻转为高电平,或由高电平翻转为低电平,计数状态控制信号的电平情况具体可以根据需要选择,此处不再赘述。
自动喂狗模块根据喂狗信号检测模块输出的喂狗第一检测状态信号以及翻转后的计数状态控制信号,能将加载到喂狗信号检测模块输入端的状态保持信号切换为具有跳变边沿的内部喂狗信号。由于所述内部喂狗信号具有跳变边沿,因此,根据喂狗信号检测模块的工作原理可知,喂狗信号检测模块在检测到所述跳变边沿后能输出喂狗第二检测状态信号。在输出喂狗第二检测状态信号后,计数器模块根据所述喂狗第二检测状态信号清零所有的计数值,并重新计数。当计数器模块清零所有的计数后,即第二计数值N2清零,第二计数单元重新对第二计数值重新计数,能避免计数器模块出现计数溢出的情况,从而当看门狗电路输入端WDI为浮空状态或高阻状态下,能避免计数器模块出现计数溢出的情况,有效防止看门狗电路的误触发。
具体实施时,当计数器模块内所有的计数值清零后,计数器模块的计数状态控制端输出计数状态控制信号的电平状态再次翻转,即计数状态控制信号的电平复位到第一计数单元计数到第一计数值前的状态。当计数状态控制信号复位时,自动喂狗模块能将输出的自动喂狗信号由内部喂狗信号切换为状态保持信号。由上述说明可知,此时,喂狗信号检测模块的输入端又变为仅存在状态保持信号的情况,喂狗信号检测模块等待看门狗电路WDI加载外部喂狗信号或者计数器模块内的第一计数单元计数到第一计数值为止,重复上述的工作过程,但又不会影响整个看门狗电路的工作状态。
当喂狗信号检测模块的输入端同时存在状态保持信号以及未有跳变边沿的外部喂狗信号时,即在看门狗电路输入端WDI上加载有外部喂狗信号,但所加载的外部喂狗信号不存在跳变边沿,由上述说明可知,喂狗信号检测模块的输出仍为喂狗第一检测状态信号。此时,由于看门狗电路输入端WDI加载有外部喂狗信号,需要利用计数器模块的第二计数单元达到第二计数值时,计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,即此时需要实现计数溢出,第二计数值大于第一计数值。
因此,当喂狗信号检测模块的输入端同时存在状态保持信号以及未有跳变边沿的外部喂狗信号时,整个看门狗电路保持现有的工作过程,即自动喂狗模块不会影响整个看门狗电路的正常工作。当第二计数单元达到第二计数值时,计数器模块的计数溢出,计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,当然,翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态后,整个计数器模块清零所有的计数值,重新计数。
进一步地,当喂狗信号检测模块的输入端只要存在跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块根据所述存在跳变边沿的外部喂狗信号能输出喂狗第二检测状态信号,计数器模块在喂狗第二检测状态信号作用下能清零所有计数单元的计数值,并重新计数。即只要看门狗电路输入端WDI存在跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块不受自动喂狗模块上加载自动喂狗信号影响,保持看门狗电路的工作与现有相一致,不会影响看门狗电路的正常工作。
此外,对于喂狗信号检测模块的输入端还存在仅存在内部喂狗信号的情况,当喂狗信号检测模块仅存在内部喂狗信号时,则看门狗电路输入端WDI为浮空状态或高阻状态。由上述说明可知,喂狗信号检测模块在检测到具有跳变边沿的内部喂狗信号后,能快速将计数器模块内所有的计数值清零,即能快速将计数状态控制信号复位,此时,自动喂狗模块的输出再次切换为状态保持信号。从而,喂狗信号检测模块的输入端仅存在内部喂狗信号的情况为一个暂态情况,会快速切换到喂狗信号检测模块的输入端仅存在状态保持信号等具体情况。
综上,当看门狗电路输入端WDI上加载外部喂狗信号时,则本发明的看门狗电路与现有看门狗电路具有相同的工作过程;当看门狗电路输入端WDI为浮空状态或高阻状态时,利用自动喂狗模块与计数器模块以及喂狗信号检测模块配合,避免计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,从而无需对看门狗电路输入端WDI处于浮空状态或高阻状态情况监控,也能有效实现防止看门狗电路的误触发,确保看门狗电路工作可靠性,有效降低看门狗电路的静态功耗。
进一步地,还包括能产生时钟信号CLK的振荡器模块,所述振荡器模块产生的时钟信号CLK能加载到计数器模块以及自动喂狗模块,计数器模块根据振荡器模块的时钟信号CLK进行所需的计数;
自动喂狗模块根据时钟信号CLK、喂狗状态检测信号以及计数状态控制信号能实现自动喂狗信号为状态保持信号或内部喂狗信号。
本发明实施例中,振荡器模块可以采用现有常用的形式,具体可以根据需要选择。计数器模块能对振荡器模块产生的时钟信号CLK进行计数,计数器模块对时钟信号CLK进行具体计数的方式与现有相一致,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。具体实施时,自动喂狗模块根据时钟信号CLK、喂狗状态检测信号以及计数状态控制信号能实现状态保持信号与内部喂狗信号间的切换,即能得到不同的喂狗信号。
进一步地,所述自动喂狗模块包括逻辑控制模块以及与所述逻辑控制模块连接的输出驱动模块,所述输出驱动模块的输出端能与喂狗信号检测模块的输入端连接;
通过逻辑控制模块同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,并能产生第一逻辑控制信号Φ1、第二逻辑控制信号Φ2以及第三逻辑控制信号Φ3,其中,第一逻辑控制信号Φ1与计数状态控制信号的电平状态相反,第二逻辑控制信号Φ2与计数状态控制信号的电平状态相一致;
输出驱动模块包括弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元、强驱动状态恢复单元以及偏置电路单元,通过偏置电路单元能为所述弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元提供所需的偏置电源;其中,第一逻辑控制信号Φ1能控制弱驱动状态保持单元的工作状态,第二逻辑控制信号Φ2能控制强驱动状态切换单元的工作状态,第三逻辑控制信号Φ3能控制强驱动状态恢复单元的工作状态;
第一逻辑控制信号Φ1使得弱驱动状态保持单元处于工作状态时,所述弱驱动状态保持单元能向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号;第二逻辑控制信号Φ2使得强驱动状态切换单元处于工作状态时,所述强驱动状态切换单元能向喂狗信号检测模块的输入端加载内部喂狗信号;第三逻辑控制信号Φ3使得强驱动状态恢复单元处于工作状态时,通过所述强驱动状态恢复单元以及弱驱动状态保持单元能恢复向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号。
本发明实施例中,第一逻辑控制信号Φ1与计数状态控制信号的电平状态相反,第二逻辑控制信号Φ2与计数状态控制信号的电平状态相一致,因此,弱驱动状态保持单元与强驱动状态切换单元不会同时处于工作状态,而强驱动状态恢复单元与弱驱动状态保持单元能同时处于工作状态。通过强驱动状态恢复单元能将看门狗电路输入端WDI加载的内部喂狗信号快速切换为状态保持信号。
如图3和图5所示,所述逻辑控制模块包括非门INV1以及与非门NAND1,其中,非门INV1的输入端接收计数状态控制信号,非门INV1的输出端得到第一逻辑控制信号Φ1,通过计数状态控制信号能得到第二逻辑控制信号Φ2;与非门NAND1同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,与非门NAND1的输出端接与非门NAND2的一输入端,与非门NAND2的输出端连接与非门NAND3的一输入端,与非门NAND2的另一输入端连接与非门NAND3的输出端,与非门NAND3的另一输入端接收时钟信号CLK,通过与非门NAND2的输出端能得到第三逻辑控制信号Φ3。
本发明实施例中,第一逻辑控制信号Φ1为计数状态控制信号通过非门INV1得到,第二逻辑控制信号Φ2直接又计数状态控制信号形成。与非门NAND2、与非门NAND3间配合能形成RS触发器,即利用所形成的RS触发器能实现对第三逻辑控制信号Φ3的锁存。与非门NAND1同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,图3和图5中,FD即为计数状态控制信号,RST即为喂狗状态检测信号,CLK为时钟信号。
具体实施时,计数状态控制信号一般为低电平,而当计数器模块内的第一计数单元计数达到第一计数值N1时,计数状态控制信号变为高电平,而当计数器模块内所有的计数值被清零时,计数状态控制信号则恢复为低电平。对于时钟信号CLK,则为周期变化的信号。对喂狗状态检测信号,当所述喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号时为低电平,喂狗状态检测信号为喂狗第二检测状态信号则为高电平的脉冲信号,当喂狗状态检测信号为喂狗第二检测状态信号时,即由喂狗第一检测状态信号的低电平变为高电平脉冲,所述高电平脉冲信号经过设定的延时后,会再次变为喂狗第一检测状态信号的低电平,具体与现有相一致,为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
因此,对于第一逻辑控制信号Φ1,当计数状态控制信号为低电平时,则第一逻辑控制信号Φ1为高电平,计数状态控制信号FD为高电平时,则第一逻辑控制信号Φ1为低电平。对于第三逻辑控制信号Φ3,当计数状态控制信号、喂狗状态检测信号以及时钟信号CLK均为高电平时,则与非门NAND1输出为低电平,第三逻辑控制信号Φ3才会为高电平;具体地,当时钟信号CLK为高电平,使得计数器模块输出的计数状态控制信号为高电平,当喂狗信号检测模块在内部喂狗信号作用下输出喂狗第二检测状态信号时,则第三逻辑控制信号Φ3变为高电平,第三逻辑控制信号Φ3的高电平能被与非门NAND2、与非门NAND3进行锁存,并在时钟信号CLK的高电平消失后,第三逻辑控制信号Φ3均重新置位并锁存为低电平。
本发明实施例中,当第一逻辑控制信号Φ1为高电平时,则弱驱动状态保持单元处于工作状态,当第二逻辑控制信号Φ2为高电平时,则强驱动状态切换单元处于工作状态,当第三逻辑控制信号Φ3为高电平时,则强驱动状态恢复单元处于工作状态。当然,在具体实施时,还可以根据需要调整第一逻辑控制信号Φ1、第二逻辑控制信号Φ2以及第三逻辑控制信号Φ3的电平状态,只要能使得弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元处于工作状态均可,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元相对应使得输出端连接,即形成自动喂狗模块的输出端FD_OUT,自动喂狗模块的输出端FD_OUT与喂狗信号检测模块的输入端连接。
具体工作时,当计数器模块内第一计数单元的计数值未到第一计数值N1时,计数器模块的计数状态控制端为低电平,即计数状态控制信号为低电平,由上述说明可知,此时,第一逻辑控制信号Φ1为高电平,第二逻辑控制信号Φ2为低电平,第三逻辑控制信号Φ3为低电平,仅弱驱动状态保持单元接至自动喂狗模块的输出端FD_OUT。若看门狗电路输入端WDI为浮空状态或者高阻状态,自动喂狗模块的输出端FD_OUT将喂狗信号检测模块的输入端拉至低电平;若看门狗电路输入端WDI加载了外部喂狗信号(高电平或低电平),自动喂狗模块输出端FD_OUT的电平状态无法改变看门狗电路输入端WDI加载外部喂狗信号的状态,喂狗信号检测模块输入端的逻辑值始终由看门狗电路输入端WDI决定。
当计数器模块内第一计数单元的计数值达到第一计数值N1时,计数器模块输出的计数状态控制信号跳变为高电平,此时,第一逻辑控制信号Φ1跳变为低电平,第二逻辑控制信号Φ2跳变为高电平,第三逻辑控制信号Φ3维持低电平,此时,仅强驱动状态切换单元接至自动喂狗模块的输出端FD_OUT。若看门狗电路输入端WDI为浮空状态或者高阻状态,自动喂狗模块的输出端FD_OUT将喂狗信号检测模块的输入端拉至高电平,喂狗信号检测模块捕捉到输入端的上升沿跳变,输出喂狗第二检测状态信号,即得到脉冲信号。
由上述说明可知,当喂狗第二检测状态为高电平的脉冲信号时,在当前情况下,能使得第三逻辑控制信号Φ3跳变为高电平,并由通过与非门NAND2和与非门NAND3对所述第三逻辑控制信号Φ3进行锁存,在锁存期间,第三逻辑控制信号Φ3保持高电平状态。与此同时,喂狗第二检测状态信号能同时使得计数器模块内所有的计数值清零,阻断计数器模块内第二计数单元将到来计数溢出。计数器模块清零所有的计数值后,此时,计数状态控制信号变为低电平,从而第一逻辑控制信号Φ1又变为高电平,第二逻辑控制信号Φ2变为低电平,弱驱动状态保持单元处于工作状态,强驱动状态切换单元处于非工作状态;由于第三逻辑控制信号Φ3锁存在高电平,从而弱驱动状态保持单元和强驱动状态恢复单元接至自动喂狗模块的输出端FD_OUT,强驱动状态恢复单元能够保证输出端FD_OUT快速恢复至默认逻辑值,尤其当看门狗电路输入端WDI存在较大电容性负载时。当时钟信号CLK恢复低电平后,第三逻辑控制信号Φ3被复位为低电平,并由与非门NAND2和与非门NAND3锁存第三逻辑控制信号Φ3,此时,仅弱驱动状态保持单元接至自动喂狗模块的输出端FD_OUT,维持喂狗信号检测模块输入端的低电平。若看门狗电路输入端WDI加载了外部喂狗信号(高电平或低电平),自动喂狗模块的输出端FD_OUT无法改变看门狗电路输入端WDI的逻辑状态,喂狗信号检测模块的输入端口逻辑值始终由看门狗电路输入端WDI决定。
综上,需要将弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元相对应的驱动能力设置于远弱于看门狗电路输入端WDI的驱动能力,从而只要看门狗电路输入端WDI上存在外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块以及计数器模块就只受看门狗电路输入端WDI控制,而当看门狗电路输入端WDI处于浮空状态或高阻状态时,自动喂狗模块输出的自动喂狗信号才会影响喂狗信号检测模块以及计数器模块的工作状态,从而能确保看门狗电路工作的可靠性。
如图3所示,所述弱驱动状态保持单元包括受第一逻辑控制信号Φ1控制的开关SW1,开关SW1的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW1的另一端与NMOS管MN2的漏极端连接,NMOS管MN2的源极端接地,NMOS管MN2的栅极端与偏置电路单元连接。
所述强驱动状态恢复单元包括受第三逻辑控制信号Φ3控制的开关SW3,开关SW3的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW3的另一端与NMOS管MN3的漏极端连接,NMOS管NM3的源极端接地,NMOS管MN3的栅极端与偏置电路单元连接。
所述强驱动状态切换单元包括受第二逻辑控制信号Φ2控制的开关SW2,开关SW2的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW2的另一端与PMOS管MP3的漏极端连接,PMOS管MP3的源极端接地,PMOS管MP3的栅极端与偏置电路单元连接。
本发明实施例中,开关SW1、开关SW2以及开关SW3可以采用现有常用的形式,在高电平控制信号的作用下能闭合,否则,处于常开状态。当然,开关SW1、开关SW2以及开关SW3还可以根据需要选择其他的形式,具体可以根据需要选择,此处不再赘述。
当开关SW1闭合时,则能实现弱驱动状态保持单元处于工作状态,开关SW1断开时,弱驱动状态保持单元处于非工作状态。强驱动状态切换单元、强驱动状态恢复单元的工作情况与弱驱动状态保持单元相一致,此处不再赘述。
进一步地,所述偏置电路单元包括PMOS管MP1以及PMOS管MP2,PMOS管MP1的源极端、PMOS管MP2的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP1的栅极端与PMOS管MP1的漏极端、PMOS管MP2的栅极端、PMOS管MP3的栅极端以及电流源CS的一端连接,电流源CS的另一端接地;PMOS管MP2的漏极端与NMOS管MN1的漏极端、NMOS管MN1的栅极端、NMOS管MN2的栅极端以及NMOS管MN3的栅极端连接,NMOS管MN1的源极端接地;
对于所述偏置电路单元、弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元,具有((W/L)MN3/(W/L)MN1)*((W/L)MP2/(W/L)MP1)大于((W/L)MN2/(W/L)MN1)*((W/L)MP2/(W/L)MP1)以及(W/L)MP3/(W/L)MP1,其中,(W/L)MN3为NMOS管MN3导电沟道的宽长比,(W/L)MN1为NMOS管MN1导电沟道的宽长比,(W/L)MP2为PMOS管MP2导电沟道的宽长比,(W/L)MP1为PMOS管MP1导电沟道的宽长比,(W/L)MN2为NMOS管MN2导电沟道的宽长比,(W/L)MP3为PMOS管MP3导电沟道的宽长比。
本发明实施例中,弱驱动状态保持单元的驱动能力由(MN2/MN1)*(MP2/MP1)的尺寸比值((W/L)N2/(W/L)N1)*((W/L)P2/(W/L)P1)决定;强驱动状态切换单元的驱动能力由PMOS管MP3与PMOS管MP1的尺寸比值(W/L)P3/(W/L)P1决定;强驱动状态恢复单元的驱动能力由(MN3/MN1)*(MP2/MP1)的尺寸比值((W/L)N3/(W/L)N1)*((W/L)P2/(W/L)P1)决定。强驱动状态切换单元和强驱动状态恢复单元的驱动能力明显强于弱驱动状态保持单元的驱动能力,但也明显弱于常用微处理器I/O端口的驱动能力,以保证输出端FD_OUT的逻辑值能够快速切换与恢复,尤其当看门狗电路输入端WDI存在较大电容性负载时。
此外,偏置电压VDD一般与整个看门狗电路工作的工作电压相同,电流源CS的电流值根据弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元、强驱动状态恢复单元的驱动能力要求而配置,具体为本技术领域人员根据需要选择,此处不再赘述。
如图5所示,自动喂狗电路内的输出驱动模块还可以采用其他的形式,具体地,弱驱动状态保持单元包括受第一逻辑控制信号Φ1控制的开关SW4,开关SW4的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW4的另一端与PMOS管MP5的漏极端连接,PMOS管MP3的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP5的栅极端与偏置电路单元连接;
所述强驱动状态恢复单元包括受第三逻辑控制信号Φ3控制的开关SW6,开关SW6的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW6的另一端与PMOS管MP4的漏极端连接,PMOS管MP4的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP4的栅极端与偏置电路单元连接;
所述强驱动状态切换单元包括受第二逻辑控制信号Φ2控制的开关SW5,开关SW5的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,开关SW5的另一端与NMOS管MN4的漏极端连接,NMOS管MN4的源极端接地,NMOS管MN4的栅极端与偏置电路单元连接。
本发明实施例中,所述偏置电路单元包括PMOS管MP1以及PMOS管MP2,PMOS管MP1的源极端、PMOS管MP2的源极端与偏置电压VDD连接,PMOS管MP1的栅极端与PMOS管MP1的漏极端、PMOS管MP2的栅极端、PMOS管MP5的栅极端、PMOS管MP4的栅极端以及电流源CS的一端连接,电流源CS的另一端接地;PMOS管MP2的漏极端与NMOS管MN1的漏极端、NMOS管MN1的栅极端、NMOS管MN4的栅极端连接,NMOS管MN1的源极端接地,即当弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元采用不同的实现形式时,可以采用相同的偏置电路单元,当然,也可以根据实际需要选择不同的偏置电路单元,具体可以根据需要选择,此处不再赘述。
与图3中的情况相比,由弱驱动状态保持单元和强驱动状态恢复单元控制的默认逻辑值为高电平,由强驱动状态切换模块控制的切换状态逻辑值为低电平。具体利用弱驱动状态保持单元、强驱动状态恢复单元以及强驱动状态切换单元实现状态保持信号与内部喂狗信号切换的过程可以参考上述说明,此处不再赘述。
Claims (10)
1.一种低功耗高可靠性看门狗电路,包括与看门狗电路输入端WDI连接的喂狗信号检测模块以及与看门狗电路输出端WDO连接的计数器模块,所述喂狗信号检测模块的输出端与计数器模块的置零端连接,通过看门狗电路输入端WDI能向喂狗信号检测模块加载外部喂狗信号;
当通过看门狗电路输入端WDI加载的外部喂狗信号存在跳变边沿时,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第二检测状态信号,否则,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号;其特征是:
还包括用于防止误触发的自动喂狗模块,所述自动喂狗模块的输入端与喂狗信号检测模块的输出端以及计数器模块的计数状态控制端连接,自动喂狗模块的输出端与喂狗信号检测模块输入端连接;通过自动喂狗模块能向喂狗信号检测模块的输入端加载自动喂狗信号,所述自动喂狗信号包括状态保持信号或内部喂狗信号;
喂狗信号检测模块的输入端仅存在自动喂狗信号且所述自动喂狗信号为状态保持信号时,喂狗信号检测模块输出的喂狗状态检测信号为喂狗第一检测状态信号;计数器模块内的第一计数单元达到第一计数值时,计数器模块翻转通过计数状态控制端输出计数状态控制信号的电平状态,自动喂狗模块根据喂狗第一检测状态信号以及当前的计数状态控制信号能将所述自动喂狗信号由状态保持信号切换为具有跳变边沿的内部喂狗信号;喂狗信号检测模块根据所述内部喂狗信号能输出喂狗第二检测状态信号,以使得计数器模块能根据所述喂狗第二检测状态信号清零所有计数值并重新计数;计数器模块在清零所有的计数值后,计数器模块复位计数状态控制信号的电平状态;根据复位后的计数状态控制信号,自动喂狗模块能将加载到喂狗信号检测模块输入端的内部喂狗信号切换为状态保持信号;
喂狗信号检测模块的输入端同时存在状态保持信号以及未有跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能输出喂狗第一检测状态信号,在所述喂狗第一检测状态信号的作用下,计数器模块的第二计数单元达到第二计数值时,计数器模块翻转通过看门狗电路输出端WDO输出计数溢出复位信号的电平状态,计时器模块清零所有的计数值并重新计数,第二计数值大于第一计数值;
喂狗信号检测模块的输入端只要存在跳变边沿的外部喂狗信号时,喂狗信号检测模块能输出喂狗第二检测状态信号,计数器模块在喂狗第二检测状态信号作用下能清零所有计数单元的计数值,并重新计数。
2.根据权利要求1所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:还包括能产生时钟信号CLK的振荡器模块,所述振荡器模块产生的时钟信号CLK能加载到计数器模块以及自动喂狗模块,计数器模块根据振荡器模块的时钟信号CLK进行所需的计数;
自动喂狗模块根据时钟信号CLK、喂狗状态检测信号以及计数状态控制信号能实现自动喂狗信号为状态保持信号或内部喂狗信号。
3.根据权利要求2所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述自动喂狗模块包括逻辑控制模块以及与所述逻辑控制模块连接的输出驱动模块,所述输出驱动模块的输出端能与喂狗信号检测模块的输入端连接;
通过逻辑控制模块同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,并能产生第一逻辑控制信号Φ1、第二逻辑控制信号Φ2以及第三逻辑控制信号Φ3,其中,第一逻辑控制信号Φ1与计数状态控制信号的电平状态相反,第二逻辑控制信号Φ2与计数状态控制信号的电平状态相一致;
输出驱动模块包括弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元、强驱动状态恢复单元以及偏置电路单元,通过偏置电路单元能为所述弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元提供所需的偏置电源;其中,第一逻辑控制信号Φ1能控制弱驱动状态保持单元的工作状态,第二逻辑控制信号Φ2能控制强驱动状态切换单元的工作状态,第三逻辑控制信号Φ3能控制强驱动状态恢复单元的工作状态;
第一逻辑控制信号Φ1使得弱驱动状态保持单元处于工作状态时,所述弱驱动状态保持单元能向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号;第二逻辑控制信号Φ2使得强驱动状态切换单元处于工作状态时,所述强驱动状态切换单元能向喂狗信号检测模块的输入端加载内部喂狗信号;第三逻辑控制信号Φ3使得强驱动状态恢复单元处于工作状态时,通过所述强驱动状态恢复单元以及弱驱动状态保持单元能恢复向喂狗信号检测模块的输入端加载状态保持信号。
4.根据权利要求3所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述逻辑控制模块包括第一非门INV1以及第一与非门NAND1,其中,第一非门INV1的输入端接收计数状态控制信号,第一非门INV1的输出端得到第一逻辑控制信号Φ1,通过计数状态控制信号能得到第二逻辑控制信号Φ2;第一与非门NAND1同时接收时钟信号CLK、计数状态控制信号以及喂狗状态检测信号,第一与非门NAND1的输出端接第二与非门NAND2的一输入端,第二与非门NAND2的输出端连接第三与非门NAND3的一输入端,第二与非门NAND2的另一输入端连接第三与非门NAND3的输出端,第三与非门NAND3的另一输入端接收时钟信号CLK,通过第二与非门NAND2的输出端能得到第三逻辑控制信号Φ3。
5.根据权利要求3或4所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述弱驱动状态保持单元包括受第一逻辑控制信号Φ1控制的第一开关SW1,第一开关SW1的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,第一开关SW1的另一端与第二NMOS管MN2的漏极端连接,第二NMOS管MN2的源极端接地,第二NMOS管MN2的栅极端与偏置电路单元连接。
6.根据权利要求5所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述强驱动状态恢复单元包括受第三逻辑控制信号Φ3控制的第三开关SW3,第三开关SW3的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,第三开关SW3的另一端与第三NMOS管MN3的漏极端连接,第三NMOS管NM3的源极端接地,第三NMOS管MN3的栅极端与偏置电路单元连接。
7.根据权利要求6所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述强驱动状态切换单元包括受第二逻辑控制信号Φ2控制的第二开关SW2,第二开关SW2的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,第二开关SW2的另一端与第三PMOS管MP3的漏极端连接,第三PMOS管MP3的源极端接地,第三PMOS管MP3的栅极端与偏置电路单元连接。
8.根据权利要求7所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述偏置电路单元包括第一PMOS管MP1以及第二PMOS管MP2,第一PMOS管MP1的源极端、第二PMOS管MP2的源极端与偏置电压VDD连接,第一PMOS管MP1的栅极端与第一PMOS管MP1的漏极端、第二PMOS管MP2的栅极端、第三PMOS管MP3的栅极端以及电流源CS的一端连接,电流源CS的另一端接地;第二PMOS管MP2的漏极端与第一NMOS管MN1的漏极端、第一NMOS管MN1的栅极端、第二NMOS管MN2的栅极端以及第三NMOS管MN3的栅极端连接,第一NMOS管MN1的源极端接地;
对于所述偏置电路单元、弱驱动状态保持单元、强驱动状态切换单元以及强驱动状态恢复单元,具有((W/L)MN3/(W/L)MN1)*((W/L)MP2/(W/L)MP1)大于((W/L)MN2/(W/L)MN1)*((W/L)MP2/(W/L)MP1)以及(W/L)MP3/(W/L)MP1,其中,(W/L)MN3为第三NMOS管MN3导电沟道的宽长比,(W/L)MN1为第一NMOS管MN1导电沟道的宽长比,(W/L)MP2为第二PMOS管MP2导电沟道的宽长比,(W/L)MP1为第一PMOS管MP1导电沟道的宽长比,(W/L)MN2为第二NMOS管MN2导电沟道的宽长比,(W/L)MP3为第三PMOS管MP3导电沟道的宽长比。
9.根据权利要求3或4所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:弱驱动状态保持单元包括受第一逻辑控制信号Φ1控制的第四开关SW4,第四开关SW4的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,第四开关SW4的另一端与第五PMOS管MP5的漏极端连接,第三PMOS管MP3的源极端与偏置电压VDD连接,第五PMOS管MP5的栅极端与偏置电路单元连接;
所述强驱动状态恢复单元包括受第三逻辑控制信号Φ3控制的第六开关SW6,第六开关SW6的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,第六开关SW6的另一端与第四PMOS管MP4的漏极端连接,第四PMOS管MP4的源极端与偏置电压VDD连接,第四PMOS管MP4的栅极端与偏置电路单元连接;
所述强驱动状态切换单元包括受第二逻辑控制信号Φ2控制的第五开关SW5,第五开关SW5的一端与自动喂狗模块的输出端FD_OUT连接,第五开关SW5的另一端与第四NMOS管MN4的漏极端连接,第四NMOS管MN4的源极端接地,第四NMOS管MN4的栅极端与偏置电路单元连接。
10.根据权利要求9所述的低功耗高可靠性看门狗电路,其特征是:所述偏置电路单元包括第一PMOS管MP1以及第二PMOS管MP2,第一PMOS管MP1的源极端、第二PMOS管MP2的源极端与偏置电压VDD连接,第一PMOS管MP1的栅极端与第一PMOS管MP1的漏极端、第二PMOS管MP2的栅极端、第五PMOS管MP5的栅极端、第四PMOS管MP4的栅极端以及电流源CS的一端连接,电流源CS的另一端接地;第二PMOS管MP2的漏极端与第一NMOS管MN1的漏极端、第一NMOS管MN1的栅极端、第四NMOS管MN4的栅极端连接,第一NMOS管MN1的源极端接地。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110311724.8A CN112904783B (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 低功耗高可靠性看门狗电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110311724.8A CN112904783B (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 低功耗高可靠性看门狗电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112904783A CN112904783A (zh) | 2021-06-04 |
CN112904783B true CN112904783B (zh) | 2023-03-31 |
Family
ID=76106396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110311724.8A Active CN112904783B (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 低功耗高可靠性看门狗电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112904783B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113342572B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-11-29 | 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 | 一种看门狗自动重载***、方法、设备及存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6450133A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Nec Corp | Watch dog timer |
CN1533061A (zh) * | 2003-03-21 | 2004-09-29 | 华为技术有限公司 | 一种看门狗电路输入脉冲时间间隔监控装置及其监控方法 |
CN2713538Y (zh) * | 2004-06-09 | 2005-07-27 | 港湾网络有限公司 | 看门狗控制电路 |
CN109753373A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-14 | 东莞固高自动化技术有限公司 | 基于复杂可编程逻辑器件的智能看门狗*** |
CN111352755A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 比亚迪股份有限公司 | 硬件看门狗设备和电子控制电路板 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5951429B2 (ja) * | 2012-02-01 | 2016-07-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | ウォッチドッグ回路、電源ic、及びウォッチドッグ監視システム |
-
2021
- 2021-03-24 CN CN202110311724.8A patent/CN112904783B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6450133A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Nec Corp | Watch dog timer |
CN1533061A (zh) * | 2003-03-21 | 2004-09-29 | 华为技术有限公司 | 一种看门狗电路输入脉冲时间间隔监控装置及其监控方法 |
CN2713538Y (zh) * | 2004-06-09 | 2005-07-27 | 港湾网络有限公司 | 看门狗控制电路 |
CN111352755A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 比亚迪股份有限公司 | 硬件看门狗设备和电子控制电路板 |
CN109753373A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-14 | 东莞固高自动化技术有限公司 | 基于复杂可编程逻辑器件的智能看门狗*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112904783A (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7138842B2 (en) | Flip-flop circuit having low power data retention | |
US5864247A (en) | Voltage detection circuit, power-on/off reset circuit, and semiconductor device | |
KR100702310B1 (ko) | 비휘발성 래치 회로 및 이를 포함하는 시스템 온 칩 | |
JP5761764B2 (ja) | ブラウンアウト検出回路を有するデータ処理システム | |
TWI499208B (zh) | 狀態保持功率閘控鎖存器及其方法 | |
JP4786369B2 (ja) | 電源検出回路 | |
US7710177B2 (en) | Latch device having low-power data retention | |
US10401399B2 (en) | Low-power voltage detection circuit | |
CN110647063B (zh) | 微型控制器及eft事件防护方法 | |
CN112904783B (zh) | 低功耗高可靠性看门狗电路 | |
CN112994672B (zh) | 一种上电复位电路 | |
JP3875984B2 (ja) | 複数の電源を有する電子システムのための過渡電圧検出回路 | |
US7944769B1 (en) | System for power-on detection | |
CN104205650A (zh) | 基于反相器和开关电容器的静噪检测器装置和方法 | |
CN108091061B (zh) | 用于计量仪表的ic卡检测电路 | |
US6861955B2 (en) | Method and circuit for detecting the state of a switch | |
KR100323987B1 (ko) | 집적회로 | |
US7706115B2 (en) | Over-voltage indicator and related circuit and method | |
US6909313B2 (en) | Circuit and method for detecting the state of a switch with reduced power | |
JP2019186943A (ja) | 低自己消費電流パワーオンリセット回路 | |
EP0630111B1 (en) | Output buffer circuit for a low voltage device | |
US20230027878A1 (en) | Fault recovery system for functional circuits | |
JP2934693B2 (ja) | 携帯型電子機器のメモリ保護装置 | |
JP6326021B2 (ja) | 半導体チップ及びこれをパッケージングした半導体装置 | |
KR890002188B1 (ko) | 정전 검출 회로 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |